Quanto pesa um quilograma? Cientistas exploram esse problema aparentemente simples há centenas de anos.
Em 1795, a França promulgou uma lei que estipulava "grama" como "o peso absoluto da água em um cubo cujo volume é igual a um centésimo de metro à temperatura de fusão do gelo (ou seja, 0 °C)". Em 1799, cientistas descobriram que o volume de água é mais estável quando sua densidade é máxima a 4 °C. A definição do quilograma foi alterada para "a massa de 1 decímetro cúbico de água pura a 4 °C". Isso produziu o quilograma original de platina pura. O quilograma é definido como igual à sua massa, que é chamado de quilograma de arquivo.
Este quilograma de arquivo tem sido usado como referência por 90 anos. Em 1889, a Primeira Conferência Internacional de Metrologia aprovou uma réplica em liga de platina-irídio mais próxima do quilograma de arquivo como o quilograma original internacional. O peso de "quilograma" é definido por um cilindro de liga de platina-irídio (90% platina, 10% irídio), com aproximadamente 39 mm de altura e diâmetro, atualmente armazenado em um porão nos arredores de Paris.
Quilograma original internacional
Desde o Iluminismo, a comunidade de topografia tem se comprometido a estabelecer um sistema universal de topografia. Embora seja uma maneira viável de usar o objeto físico como referência de medição, como o objeto físico é facilmente danificado por fatores artificiais ou ambientais, sua estabilidade será afetada, e a comunidade de medição sempre quis abandonar esse método o mais rápido possível.
Após o quilograma adotar a definição original internacional, surge uma questão que preocupa muito os metrologistas: quão estável é essa definição? Ela mudará com o tempo?
Vale ressaltar que essa questão foi levantada no início da definição da unidade de massa quilograma. Por exemplo, quando o quilograma foi definido em 1889, o Escritório Internacional de Pesos e Medidas produziu 7 pesos de quilograma feitos de liga de platina-irídio, um dos quais é o quilograma original. O quilograma original é usado para definir a unidade de massa quilograma, e os outros 6 pesos, feitos do mesmo material e pelo mesmo processo, são usados como referências secundárias para verificar se há desvios ao longo do tempo entre si.
Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento da tecnologia de alta precisão, também precisamos de medições mais estáveis e precisas. Por isso, foi proposto um plano para redefinir a unidade básica internacional com constantes físicas. O uso de constantes para definir unidades de medida significa que essas definições atenderão às necessidades da próxima geração de descobertas científicas.
De acordo com dados oficiais do Escritório Internacional de Pesos e Medidas, nos 100 anos entre 1889 e 2014, a consistência de qualidade de outros quilogramas originais e do quilograma original internacional mudou em cerca de 50 microgramas. Isso mostra que há um problema com a estabilidade do padrão físico da unidade de qualidade. Embora a mudança de 50 microgramas pareça pequena, ela tem um grande impacto em algumas indústrias de ponta.
Se as constantes físicas básicas forem utilizadas para substituir o quilograma como referência física, a estabilidade da unidade de massa não será afetada pelo espaço e pelo tempo. Portanto, em 2005, o Comitê Internacional de Pesos e Medidas elaborou uma estrutura para o uso de constantes físicas básicas para definir algumas unidades básicas do Sistema Internacional de Unidades. Recomenda-se o uso da constante de Planck para definir a unidade de massa quilograma, e laboratórios nacionais competentes são incentivados a realizar pesquisas científicas relacionadas.
Portanto, na Conferência Internacional de Metrologia de 2018, os cientistas votaram para desativar oficialmente o protótipo internacional do quilograma e mudaram a constante de Planck (símbolo h) como o novo padrão para redefinir o “kg”.
Horário da postagem: 05/03/2021